L'eredità di Enrico Fermi

8. I neutroni lenti: la scoperta

percorso a cura di Piero Patteri 

Il bombardamento con i neutroni funzionava, ma i risultati non erano sempre gli stessi ripetendo le misure in condizioni simili: per esempio, erano diversi se effettuati su un tavolo di legno o uno di marmo. Per studiare questi strani effetti si provava a interporre assorbitori di piombo o altri materiali tra la sorgente di neutroni e il materiale da irraggiare in modo da alterare 'qualcosa' nel fascio di irraggiamento in modo controllato. I tentativi suggeriti dall'esperienza non migliorarono la comprensione del problema, anzi questi puzzle apparivano sempre più misteriosi mano a mano che aumentava la convinzione di non aver commesso errori svolgendo l'esperimento. La mattina del 22 ottobre 1934 Fermi, dopo aver indugiato a lungo prima di ripetere ancora una volta l'esperimento con un nuovo assorbitore di piombo, decise improvvisamente un cambiamento di programma: interpose un assorbitore di paraffina anche se questo sarebbe dovuto essere molto meno efficace. Il risultato fu invece un aumento della radioattività artificiale mai ottenuto prima. Poiché la paraffina contiene atomi di idrogeno, ossigeno e carbonio, tutti molto più leggeri del piombo, furono fatte frenetiche verifiche interponendo composti che contenessero uno di questi elementi ma non gli altri, e perfino immergendo la sorgente e il bersaglio nell'acqua della fontana del giardino. Fu evidente che l'effetto era dovuto all'idrogeno, e iniziò una misura sistematica dell'"acquaticità" dei vari elementi.

 

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Esempio di traiettoria di un neutrone in idrogeno. Curva di rallentamento di un neutrone in idrogeno.
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Esempio di traiettoria di un neutrone in uranio. Curva di rallentamento di un neutrone in uranio.

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